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Como o sono REM foi descoberto — e como se tornou um número no teu pulso
A noite em que as penas se descontrolaram
Em dezembro de 1951, um doutorando de trinta anos arrastou de uma cave da University of Chicago um registador de ondas cerebrais já obsoleto e ligou-o ao filho de oito anos.
Eugene Aserinsky tinha razões para tratar bem equipamento emprestado. Vivia com a família em barracões militares reconvertidos no campus, com tão pouco dinheiro que acabaria por o pedir ao próprio orientador, e atravessava as longas noites de vigília a pretzels e café. A máquina era um Offner Dynograph. A sala estava emprestada pelo departamento de fisiologia, no Abbott Hall. O sujeito era o Armond, e estava a dormir.
Depois as penas começaram a varrer o papel. Grandes arcos de tinta, do género que se obtém de alguém que se revolve com força — só que o rapaz estava perfeitamente imóvel.
A primeira hipótese de Aserinsky foi a óbvia: a máquina está avariada. É um reflexo sensato, e é também a razão por que a maior parte das anomalias morre em silêncio. Em vez disso, foi olhar para o filho. Sob as pálpebras fechadas, os olhos moviam-se — depressa, aos saltos, estranhamente coordenados, nada como a deriva lenta de quem se acomoda para a noite.
É esta a descoberta inteira, no sentido em que tudo o que veio depois foi trabalho. Aserinsky publicou o seu próprio relato quarenta e cinco anos mais tarde, no Journal of the History of the Neurosciences, e vale a leitura pelo pouco heroísmo que se permite.
Antes dessa noite, dormir era o nada
Para sentir por que isto importava, é preciso apreciar quão maçador se supunha que o sono era.
A visão dominante era passiva. O cérebro abrandava, a atividade diminuía, e a noite era o vale entre dois dias. O sono definia-se pelo que lhe faltava. Não havia razão especial para procurar estrutura lá dentro, tal como não há razão para procurar mobília num quarto vazio.
A ironia é que o homem que mais tinha feito para tornar o sono uma ciência séria partilhava, no essencial, essa visão. Nathaniel Kleitman publicou Sleep and Wakefulness em 1939 e praticamente fundou a área em língua inglesa. Também não era um homem cauteloso. No verão de 1938 instalou-se com um doutorando, Bruce Richardson, na Mammoth Cave, no Kentucky, cerca de 140 pés abaixo da superfície, e viveu lá 32 dias num dia de 28 horas — seis dias longos por semana de calendário, medições de temperatura a cada duas horas acordados e a cada quatro a dormir. O corpo de Richardson adaptou-se em boa medida ao novo horário. O de Kleitman recusou-se, o que ele atribuiu a ser o mais velho dos dois.
Este é um homem disposto a passar um mês debaixo da terra para descobrir se o corpo guarda o seu próprio tempo — uma pergunta que hoje arquivamos como ritmo circadiano. E mesmo ele pensava na noite como um único estado longo e uniforme.
O projeto de recheio
Aserinsky não andava à procura de nada disto. Foi-lhe entregue o tipo de projeto que um orientador distribui quando sobretudo quer um estudante ocupado: os pestanejos e depois os movimentos das pálpebras em lactentes. Observar bebés, contar coisas, voltar dentro de um ano.
Os bebés revelaram-se pouco produtivos, e ele derivou para os adultos — e para o equipamento que ninguém usava. O hábito desta área de entrar pela porta de serviço é um dos seus traços mais constantes: a descoberta que contou saiu de um projeto pensado para não dar problemas.
Duas páginas na Science
Na primavera de 1952 tinha o mesmo padrão noutras pessoas. Nesse outono fez mais de cinquenta sessões noturnas com melhor equipamento. A 4 de setembro de 1953, ele e Kleitman publicaram duas páginas na Science.
O artigo é curto e quase agressivamente sereno. Vinte adultos saudáveis. Períodos recorrentes de movimentos oculares rápidos e aos saltos, chegando aproximadamente a cada noventa minutos, acompanhados de atividade cerebral irregular de baixa amplitude e de uma subida da respiração e do ritmo cardíaco — o primeiro episódio breve, o último longo.
Depois veio o gesto que transformou uma observação numa descoberta. Acordaram as pessoas.
De vinte e sete despertares durante os períodos de movimento ocular, vinte produziram relatos de sonho detalhados e visuais. De vinte e três despertares feitos fora deles, dezenove não produziram absolutamente nada.
Essa assimetria é o artigo. E é também, se quiseres uma lição sobre medição e não sobre sono, todo o truque: não se limitaram a registar um sinal, perguntaram ao sinal de que era prova.
Alguém já o tinha visto antes. Isso não é o mesmo que encontrá-lo.
Agora a parte que corrige o mito, que costuma ser a melhor parte de qualquer história.
Os movimentos oculares não foram notados pela primeira vez em Chicago. Em 1926, dois investigadores russos, Denisova e Figurin, descreveram rajadas cíclicas em lactentes adormecidos: respiração inquieta, mais movimento do corpo, ritmo cardíaco mais rápido e os olhos a mexerem-se sob pálpebras meio fechadas, repetindo-se a cada cinquenta minutos aproximadamente. Estavam a olhar exatamente para a coisa certa, vinte e sete anos cedo demais.
O que não tinham era o eletroencefalograma — o EEG humano de Hans Berger chega em 1929 — nem sujeitos adultos nem, decisivamente, qualquer ligação ao sonhar. Uma revisão de 2024 na SLEEP percorre a questão do mérito e chega a um ponto útil: uma observação parcial não é uma descoberta. Ver é barato. Levar até ao fim é caro.
Vale a pena lembrar isto na próxima vez que um produto de bem-estar anunciar que «descobriu» um sinal nos teus dados. Sinais há por todo o lado. Saber de que é que um deles é prova é a parte rara e caríssima.
O homem que o encontrou saiu da área
Aserinsky terminou o doutoramento em 1953 e saiu. Foi para a University of Washington estudar os efeitos elétricos dos salmões, aceitou um lugar no Jefferson Medical College em Filadélfia e só voltou à investigação do sono em 1963. Em 1976 foi ultrapassado na direção de um departamento, mudou-se para a Marshall University, na Virgínia Ocidental, e aposentou-se em 1987. Conta-se que Kleitman ainda abria as cartas para ele com «Dear Aserinsky» uma década depois de terem partido a noite em dois.
Entretanto William Dement, um estudante de medicina que entrou no laboratório em 1952, deu ao fenómeno o nome que ficou — rapid eye movement, REM — e levou o trabalho pelas décadas que o tornaram famoso. Na ciência, o crédito não se distribui por quem chegou primeiro. Distribui-se por quem fica.
Aserinsky morreu em julho de 1998, aos 77 anos, numa colisão de automóvel em Carlsbad, na Califórnia. A autópsia foi inconclusiva e considerou-se possível que tivesse adormecido ao volante. O registo não resolve a questão, e não vou melhorar o registo.
O comité que transformou um rio numa escada
É aqui que a história deixa de ser sobre pessoas e passa a ser sobre o ecrã para que olhaste esta manhã.
No final dos anos 60 todos registavam o sono e ninguém o registava da mesma maneira. Em 1968 um comité liderado por Allan Rechtschaffen e Anthony Kales publicou um manual através do US Government Printing Office: terminologia padronizada, técnica padronizada e um sistema de pontuação que toda a área podia partilhar. Funcionou. Durante uns quarenta anos foi a norma.
Duas das suas decisões governam hoje o modo como vês a tua própria noite.
Primeiro, a época. A noite foi cortada em fatias de trinta segundos, e cada fatia recebeu exatamente um rótulo. Segundo, a escada: fases 1, 2, 3, 4 e REM.
Ambas as escolhas eram razoáveis e ambas são administrativas. A fisiologia não muda de estado ao meio minuto, e uma noite não é realmente composta por cinco condições distintas com paredes limpas entre si. Uma época de trinta segundos é uma regra de arredondamento inventada para que dois laboratórios pudessem comparar notas. É a razão por que a tua noite aparece como uma escada e não como um rio.
A American Academy of Sleep Medicine reviu as regras em 2007. A época de trinta segundos sobreviveu. As fases 3 e 4 foram fundidas numa única N3, com o argumento de que a fronteira entre elas nunca tinha valido o que custava marcá-la. Até quem fixa a norma acabou por admitir que um dos degraus era ficção. Se quiseres a escada moderna em linguagem simples, explicámo-la em as fases do sono explicadas.
UMA NOITE, TRÊS NOTAÇÕES
O que cada passo da padronização deixou cair
Até os especialistas discordam sobre um quinto da noite
O regulamento não aboliu o juízo, apenas o pôs por escrito. Sabemos mais ou menos quanto juízo resta, porque a American Academy of Sleep Medicine o mediu.
Rosenberg e Van Hout publicaram os resultados em 2013: mais de 2,500 avaliadores, nove registos clínicos, 18,000 épocas, mais de três milhões de decisões individuais de pontuação.
A concordância média ficou em 82.6%. Foi máxima para o REM. Descia para 67.4% na N3 e 63.0% na N1 — precisamente as duas fases de que as pessoas mais querem ouvir falar. Os avaliadores tropeçavam exatamente onde se previa: a última época de vigília antes de adormecer, a primeira época de N2 depois de N1, a primeira época de REM depois de N2. As bordas.
Ou seja, o padrão de referência — humanos treinados, uma montagem completa de elétrodos, um regulamento partilhado — contradiz-se a si mesmo em cerca de uma época em seis. Não é um escândalo. É o que acontece quando se traçam linhas duras sobre um processo contínuo. Mas é o número a ter em mente antes de alguém garantir que o seu algoritmo é preciso.
O PADRÃO DE REFERÊNCIA, MEDIDO
Concordância entre avaliadores, programa AASM (Rosenberg & Van Hout, 2013)
Onde vive a discordância
O estudo relata que a concordância foi máxima para a fase R, com N2 e a vigília logo atrás, e que as decisões mais difíceis eram as transições: a última época de vigília antes do início do sono, a primeira época de N2 depois de N1 e a primeira época de R depois de N2. Separar N2 de N3 era assinalado como particularmente difícil. Por outras palavras, a discordância concentra-se nas fronteiras — exatamente os lugares de que uma percentagem de fase é feita.
Como o número chegou ao teu pulso
O teu dispositivo de pulso não faz nada disto. Não há elétrodos no couro cabeludo, nem derivações nos cantos dos olhos, nem sensor sob o queixo. Há movimento, um pulso e um modelo treinado para adivinhar o que um laboratório teria escrito.
Esse palpite é genuinamente impressionante como engenharia, e é muito melhor em algumas perguntas do que noutras. Uma validação multicêntrica de 2023 na JMIR mHealth and uHealth colocou onze rastreadores de sono de consumo frente à polissonografia de laboratório — 75 participantes, 349,114 épocas pontuadas. Para uma classificação em quatro classes (vigília, leve, profundo, REM), a pontuação macro F1 entre dispositivos ia de 0.26 em baixo a 0.69 em cima. A melhor pontuação de REM andava por 0.76; a melhor de sono profundo, por 0.59.
Lê esse intervalo outra vez, porque a dispersão entre dispositivos é o resultado. Se o rótulo que um determinado meio minuto recebe depende tanto de que empresa escreveu o algoritmo, então «tive 48 minutos de sono profundo» é em parte uma frase sobre um produto. A versão geral deste problema tratámo-la em o que o teu wearable pode e não pode medir, e a versão específica em o sono além de um único número.
De que é que esta história é realmente prova
Nada disto torna a arquitetura do sono uma invenção. É uma das coisas mais sólidas da fisiologia. O REM e o sono de ondas lentas são estados distinguíveis, com atividade cerebral, tónus muscular e meteorologia hormonal diferentes — a razão por que conseguimos escrever um artigo inteiro sobre sono profundo e hormona do crescimento.
O que a história não autoriza é ler uma percentagem noturna como uma nota pessoal. Três razões para segurar essas barras com mão leve.
As proporções mexem-se com a idade por si. Ohayon e colegas juntaram em 2004 65 estudos e 3,577 pessoas saudáveis dos 5 aos 102 anos. O sono de ondas lentas diminui de forma constante ao longo da vida adulta, as fases mais leves ocupam mais da noite e a quota de REM desce mais suavemente. Menos sono profundo do que há cinco anos pode ser apenas um aniversário e não um veredicto sobre os teus hábitos.
A medição carrega uma margem em cada passo. Um comité escolheu o meio minuto. Avaliadores experientes discordam nas fronteiras. O teu dispositivo infere essas fronteiras do movimento e do pulso. Três aproximações empilhadas, e só a última é apresentada como uma percentagem limpa com uma casa decimal.
A investigação de resultados apoia-se noutras coisas. Quando os grandes estudos ligam o sono ao modo como envelhecemos, as variáveis que carregam mais peso tendem a ser a duração e a regularidade, não os rácios de fases — o que olhámos em regularidade versus duração do sono. Que são também, convenientemente, as duas coisas que um dispositivo de pulso mede comparativamente bem. O número em que podes confiar e o número que importa são o mesmo número.
Em resumo
Uma escada no telefone é descendente de um acidente: um doutorando sem dinheiro, uma máquina que ninguém queria, um menino de oito anos a dormir e um comité quinze anos depois que precisava que dois laboratórios se pudessem comparar. É uma boa abstração, com história real e margem conhecida, e nunca foi desenhada para ser uma nota noturna.
Então aqui está a única coisa a tentar esta semana. Tapa as barras das fases com o polegar e olha só para dois números: a que horas te deitaste e quanto tempo dormiste. Julga a semana pelo modo como esses dois se apertam, não pela quota de REM da noite passada. Depois vê o gráfico das fases uma vez, ao domingo, como tendência — é mais ou menos a resolução que a medição subjacente aguenta de facto. E se um número contradisser claramente aquilo que sentes, é o número que está em período de prova. Usa os números para corrigir a fantasia, não para substituir a experiência.
Aserinsky foi olhar para o filho em vez de confiar no instrumento. Setenta e cinco anos depois, continua a ser a jogada certa.
